[發(fā)明專利]帶有潤滑系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式等壓壓力交換器系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480076572.6
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN106795751A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: P·克里士;F·格哈斯立普;J·G·馬丁
• 申請（專利權(quán)）人: 能量回收股份有限公司
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;F04F13/00
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司31100
• 代理人: 李丹丹

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求以下申請的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益：2013年12月31日提交的名稱為“Rotary Isobaric Pressure Exchanger System with Flush System(帶有沖洗系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式等壓壓力交換器系統(tǒng))”的美國臨時專利申請第61/922,598號；2013年12月31日提交的名稱為“Rotary Isobaric Pressure Exchanger System with Lubrication(帶有潤滑的旋轉(zhuǎn)式等壓壓力交換器系統(tǒng))”的美國臨時專利申請第61/922,442號；以及2014年12月30日提交的名稱為“Rotary Isobaric Pressure Exchanger System with Lubrication System(帶有潤滑系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式等壓壓力交換器系統(tǒng))”的美國非臨時性專利申請第14/586,545號，這些申請以引用方式全文并入本文中以用于所有目的。

背景技術(shù)

本節(jié)旨在向讀者介紹可能與在下文中描述和/或要求保護的本發(fā)明的各個方面有關(guān)的技術(shù)的各個方面。本討論被認為有助于向讀者提供背景技術(shù)信息，以有利于更好地理解本發(fā)明的各個方面。因此，應(yīng)當(dāng)理解，這些陳述是要基于此來閱讀的，而不是作為現(xiàn)有技術(shù)的陳述。

在石油和天然氣行業(yè)中的完井操作常常涉及液力壓裂(常稱為水力壓裂或壓裂)以增加巖層中的石油和天然氣的釋放。液力壓裂涉及將包含水、化學(xué)物質(zhì)和支撐劑(如砂、陶瓷)的流體(如壓裂流體)的組合在高壓下泵入井中。流體的高壓增加了裂縫尺寸和裂縫擴展通過巖層，以釋放更多石油和天然氣，同時支撐劑在流體被減壓時防止裂縫閉合。壓裂操作使用高壓泵來增加壓裂流體的壓力。遺憾的是，壓裂流體中的支撐劑可能妨礙旋轉(zhuǎn)設(shè)備的操作。在某些情況下，固體可以阻止旋轉(zhuǎn)部件旋轉(zhuǎn)和/或當(dāng)它們進入旋轉(zhuǎn)和非旋轉(zhuǎn)設(shè)備之間的間隙時造成磨損。

附圖說明

當(dāng)參考附圖閱讀下面的具體實施方式時，本發(fā)明的各種特征、方面和優(yōu)點將變得更好理解，在所有圖中類似的標(biāo)記表示類似的部件，在附圖中：

圖1是帶有液壓能量傳遞系統(tǒng)的壓裂系統(tǒng)的實施例的示意圖；

圖2是旋轉(zhuǎn)式等壓壓力交換器(旋轉(zhuǎn)式IPX)的實施例的分解立體圖；

圖3是處于第一操作位置的旋轉(zhuǎn)式IPX的實施例的分解立體圖；

圖4是處于第二操作位置的旋轉(zhuǎn)式IPX的實施例的分解立體圖；

圖5是處于第三操作位置的旋轉(zhuǎn)式IPX的實施例的分解立體圖；

圖6是處于第四操作位置的旋轉(zhuǎn)式IPX的實施例的分解立體圖；

圖7是帶有潤滑系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式IPX的實施例的剖視圖；

圖8是帶有沖洗系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式IPX的實施例的剖視圖；以及

圖9是在圖8的線9-9內(nèi)的旋轉(zhuǎn)式IPX的實施例的局部剖視圖。

具體實施方式

下面將描述本發(fā)明的一個或多個特定實施例。這些描述的實施例僅是本發(fā)明的示例。另外，為了提供這些示例性實施例的簡要說明，可能無法在本說明書中描述實際實施方案的所有特征。應(yīng)當(dāng)理解，任意工程或設(shè)計項目中的任何這種實際實施方案的改進、大量的針對實施方案的決定都應(yīng)實現(xiàn)改進者的具體目標(biāo)，例如遵守在各個實施方案中均不同的與系統(tǒng)相關(guān)和與商業(yè)有關(guān)的限制。此外，應(yīng)當(dāng)理解，這樣的改進可能是復(fù)雜且耗時的，但對于受益于本公開的有益效果的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，這些都是設(shè)計、制造和生產(chǎn)中的常規(guī)任務(wù)。

如下文詳細討論的，壓裂系統(tǒng)或液力壓裂系統(tǒng)包括液壓能量轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，該系統(tǒng)在第一流體(如壓力交換流體，例如基本上不含支撐劑的流體)和第二流體(如壓裂流體，例如攜帶支撐劑的流體)之間轉(zhuǎn)移功和/或壓力。例如，第一流體可以在第一壓力下，該第一壓力在大約5,000kPa至25,000kPa、20,000kPa至50,000kPa、40,000kPa至75,000kPa、75,000kPa至100,000kPa之間或大于第二流體的第二壓力。在操作中，液壓能量轉(zhuǎn)移系統(tǒng)可能或可能不完全平衡在第一和第二流體之間的壓力。因此，液壓能量轉(zhuǎn)移系統(tǒng)可以等壓地或基本上等壓地操作(如，其中第一和第二流體的壓力在彼此的大約+/-1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％或10％內(nèi)平衡)。